鍶同位素地層學應用於黃羊山碳酸鹽?層年代推估

Translated title of the thesis: Application of strontium isotope stratigraphy to estimating age of cap carbonate from Huangyangshan
  • 林 威辰

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

沉積年代較古老的樣品因保存不易,樣品量稀少且資訊較不充分,但若能藉由高精密度的質譜技術,使用少量樣品獲取資訊,便能對古環境的研究有所助益。當樣品缺乏絕對定年的資料時,可以使用鍶同位素海水線輔助判斷樣品對應的地層年代,本研究共有三組樣品,其中兩組是還沒有定年資料的樣品,分別來自藍田鎮及黃羊山,樣品對應時代分別為新元古代及寒武紀,黃羊山的樣品有記錄到寒武紀末期的碳同位素正異常事件(SPICE),另一組來自南橫公路,樣品對應年代為中新世至始新世,本研究嘗試將這三組樣品對應至鍶同位素海水線,來判斷樣品對應的地層年代。本研究使用ICP-OES及ICP-MS測量樣品主量及微量元素濃度,南橫樣品Sr濃度從1 1ppm – 206 4ppm ,黃羊山樣品Sr濃度從298 – 597ppm。為避免樣品雜質影響87Sr/86Sr同位素比值,本研究使用醋酸淋洗出樣品的碳酸鹽相,並針對不同濃度醋酸淋洗出的樣品性質差異做比較,發現最適合淋洗樣品的醋酸濃度約為1% (0 18N)。淋洗完的碳酸鹽相樣品經離子交換樹脂純化過後,使用多接收器感應耦合電漿質譜儀測量樣品87Sr/86Sr同位素比值,南橫樣品的87Sr/86Sr同位素比值分布從0 70828–0 71587,和同時代的鍶同位素海水線相比,比值過高,再從元素濃度去評估樣品是否有受後期成岩作用影響,樣品Mn/Sr及Mg/Ca皆顯示已受後期成岩作用影響,而將樣品的87Sr/86Sr同位素比值和全岩樣品測得的值對比,可再將其分成廬山層和畢祿山層做討論,畢祿山層樣品和全岩87Sr/86Sr同位素比值接近,指示全岩可能受白雲岩化作用,廬山層樣品和全岩87Sr/86Sr同位素比值相差較多,可能是受其他變質作用影響。黃羊山樣品的87Sr/86Sr同位素比值分布從0 70919–0 70957,雖其元素濃度檢驗結果顯示,樣品未受成岩作用影響,但仍有三個樣品值過高,且皆分布在Sr濃度較低的樣品,因此檢驗成岩作用時,可能需要額外考慮樣品Sr濃度,剩下的樣品對應至鍶同位素海水線,可以推測樣品年代大約在497-500 Ma之間。寒武紀末期時,海洋處於缺氧且上下層水不交換的狀態,造成生物滅絕事件,而鍶同位素海水線則指示當時有海進事件,因此,海進事件可能使得缺氧水範圍擴大,造成生物滅絕更嚴重。最後,本研究部分樣品測得之87Sr/86Sr同位素比值是偏高的,原因可能是沉積環境並非開放性大洋,而是淺海或邊緣海。
Date of Award2017 Sep 12
Original languageChinese
SupervisorChen-Feng You (Supervisor)

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